Apoio à Elaboração de Análise de Custo-benefício (ACB) de Medidas de Adaptação em Bacia Hidrográfica e Avaliação de Uso de Instrumentos Econômicos na Gestão de Recursos Hídricos
Agência Nacional de Águas - ANA
Produto 1C: Apêndice Técnico 4 - Estimação de Perdas Econômicas
FICHA TÉCNICA
Objeto do Contrato
Apoio à Elaboração de Análise de Custo-benefício (ACB) de Medidas de Adaptação em Bacia Hidrográfica e Avaliação de Uso de Instrumentos Econômicos na Gestão de Recursos Hídricos
Data de Assinatura do Contrato 16 de dezembro de 2015
Prazo de Execução (Contrato + Aditivos) 18 (dezoito) meses
Contratante Agência Nacional de Águas - ANA
Contratada Fundação Getulio Vargas
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Sumário
1. CONTEXTUALIZANDO ... 7
2. CONCEITOS APLICADOS À ESTIMAÇÃO DE PERDAS ECONÔMICAS ... 9
2.1 MÉTODOS DE ESTIMAÇÃO EMPREGADOS NO CONTEXTO DA ACB ... 10
3. ETAPAS METODOLÓGICAS PARA A ESTIMAÇÃO DE PERDAS POR SETOR USUÁRIO PRESENTE NA BACIA – MÉTODO FUNÇÃO DE PRODUÇÃO ... 14
3.1 ABASTECIMENTO ... 14
3.2 AGRICULTURA IRRIGADA ... 22
3.3 DESSEDENTAÇÃO ANIMAL ... 39
3.4 AQUICULTURA ... 48
3.5 ABASTECIMENTO INDUSTRIAL ... 56
3.6 GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ... 62
4. TESTE DE ADERÊNCIA DOS PARÂMETROS ADOTADOS ... 64
5. ESTIMAÇÃO DE PERDAS ECONÔMICAS PELO MÉTODO CUSTO DE REPOSIÇÃO OU SUBSTITUIÇÃO ... 84 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.1 – ETAPA DA ACB ABORDADA POR ESTE APÊNDICE TÉCNICO. ... 7
FIGURA 3.1 - FLUXOGRAMA: ESTIMAÇÃO DA PERDA ECONÔMICA NO SETOR DE ABASTECIMENTO URBANO E RURAL. ... 21
FIGURA 3.2 – FASES FENOLÓGICAS DO MILHO. ... 30
FIGURA 3.3 – FASES FENOLÓGICAS DO FEIJÃO. ... 31
FIGURA 3.4 – DESCRIÇÃO GERAL DAS FASES FENOLÓGICAS DAS CULTURAS TEMPORÁRIAS. ... 32
FIGURA 3.5 – INTERVALOS ENTRE OS ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO DAS CULTURAS TEMPORÁRIAS. ... 33
FIGURA 3.6 – MÊS DE DESENVOLVIMENTO CRÍTICO PARA CADA CULTURA... 34
FIGURA 3.7 – FLUXOGRAMA: ESTIMAÇÃO DA PERDA ECONÔMICA NO SETOR DE AGRICULTURA IRRIGADA. ... 38
FIGURA 3.8 – FLUXOGRAMA: ESTIMAÇÃO DA PERDA ECONÔMICA NO SETOR PECUÁRIO. ... 47
FIGURA 3.9 – SISTEMAS DE CRIAÇÃO NA CARCINICULTURA. ... 51
FIGURA 3.10 – FLUXOGRAMA: ESTIMAÇÃO DA PERDA ECONÔMICA NO SETOR DE AQUICULTURA.55 FIGURA 3.11 – FLUXOGRAMA: ESTIMAÇÃO DA PERDA ECONÔMICA NO SETOR INDUSTRIAL. ... 61
LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1 – MÉTODOS DE ESTIMAÇÃO DE PERDAS ECONÔMICAS. ... 9TABELA 3.1 – VALOR MÉDIO DAS DESPESAS POR M3 E FAIXA POPULACIONAL. ... 17
TABELA 3.2 – PERFIL DOS MODELOS AVALIADOS EM CADA ESTADO CONSIDERADO. ... 19
TABELA 3.3 – DISTRIBUIÇÃO DA ÁREA IRRIGADA POR GRUPO DE CULTURA. ... 23
TABELA 3.4 – DISTRIBUIÇÃO DO PLANTIO ENTRE MESORREGIÕES. ... 28
TABELA 3.5 – PERÍODO DE PLANTIO ENTRE AS MESORREGIÕES MAIS EXPRESSIVAS. ... 29
TABELA 3.6 - ÉPOCA DE PLANTIO PARA CADA CULTURA TEMPORÁRIA. ... 29
TABELA 3.7 – ESCASSEZ HÍDRICA E PRODUTIVIDADE PARA O MILHO E O FEIJÃO. ... 33
TABELA 3.8 – RELAÇÃO ENTRE DÉFICIT HÍDRICO E PERDA NA PRODUÇÃO PARA CULTURAS TEMPORÁRIAS. ... 34
TABELA 3.9 – DISTRIBUIÇÃO DOS GRUPOS DE REBANHOS NA BACIA. ... 40
TABELA 3.10 – DEMANDA HÍDRICA DIÁRIA POR GRUPO DE REBANHO. ... 42
TABELA 3.11 – CLASSES DE MAGNITUDE DE DÉFICIT POR GRUPO DE REBANHO. ... 43
TABELA 3.12 – TEMPO NECESSÁRIO PARA O REBANHO ATINGIR A MATURIDADE. ... 46
TABELA 3.13 – PERFIL DA CARCINICULTURA NO RIO GRANDE DO NORTE. ... 51 TABELA 4.1 – COMPARAÇÃO DA SITUAÇÃO ANTERIOR E DURANTE A ATUAL CRISE HÍDRICA DOS
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TABELA 4.2 – 10 MUNICÍPIOS MAIS IRRIGANTES DA CULTURA DO ARROZ. ... 68
TABELA 4.3 – 10 MUNICÍPIOS MAIS IRRIGANTES DA CULTURA DO FEIJÃO. ... 68
TABELA 4.4 – 10 MUNICÍPIOS MAIS IRRIGANTES DA CULTURA DO MILHO. ... 69
TABELA 4.5 – 10 MUNICÍPIOS MAIS IRRIGANTES DA CULTURA DA MELANCIA. ... 69
TABELA 4.6 – 10 MUNICÍPIOS MAIS IRRIGANTES DA CULTURA DO COCO-DA-BAÍA. ... 69
TABELA 4.7 – 10 MUNICÍPIOS MAIS IRRIGANTES DA CULTURA DO COCO-DA-BAÍA. ... 70
TABELA 4.8 – COMPARAÇÃO DA SITUAÇÃO ANTERIOR E DURANTE A ATUAL CRISE HÍDRICA ENTRE OS DEZ MUNICÍPIOS COM A MAIOR ÁREA PLANTADA EM RELAÇÃO AO OBSERVADO E AO PROJETADO. ... 71
TABELA 4.9 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DA CULTURA DO ARROZ.72 TABELA 4.10 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DA CULTURA DO FEIJÃO. ... 73
TABELA 4.11 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DA CULTURA DO MILHO... 73
TABELA 4.12 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DA CULTURA DA MELANCIA ... 74
TABELA 4.13 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DA CULTURA DO COCO-DA-BAÍA. ... 74
TABELA 4.14 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DA CULTURA DA BANANA... 75
TABELA 4.15 – COMPARAÇÃO DA SITUAÇÃO ANTERIOR E DURANTE A ATUAL CRISE HÍDRICA ENTRE OS DEZ MUNICÍPIOS COM OS MAIORES REBANHOS EM RELAÇÃO AO OBSERVADO E AO PROJETADO. ... 77
TABELA 4.16 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DO REBANHO DE BOVINOS. ... 79
TABELA 4.17 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DO REBANHO DE SUÍNOS. ... 80
TABELA 4.18 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DO REBANHO DE CAPRINOS E OVINOS. ... 80
TABELA 4.19 – DADOS DOS MUNICÍPIOS CONSIDERADOS NAS ANÁLISES DO REBANHO DE GALINÁCEOS. ... 80
LISTA DE QUADROS
QUADRO 2.1 – ÁGUA COMO INSUMO E A VALORAÇÃO DE EVENTOS DE ESCASSEZ HÍDRICA. ... 11
QUADRO 2.2 – EXEMPLOS: CUSTOS DE REPOSIÇÃO E DE SUBSTITUIÇÃO. ... 12
QUADRO 3.1 – OBSERVAÇÕES A RESPEITO DO PERFIL DA AGRICULTURA NA BACIA. ... 24
QUADRO 3.2 – FASES FENOLÓGICAS, ESCASSEZ DE ÁGUA E PRODUTIVIDADE DA CULTURA. ... 31
QUADRO 3.3 – PAPEL DA PECUÁRIA NA ATIVIDADE ECONÔMICA SERTANEJA. ... 41
QUADRO 3.4 – DESLOCAMENTO DE REBANHOS EM SITUAÇÕES EXTREMAS. ... 43
QUADRO 3.5 – PERFIL DO SETOR DE AQUICULTURA NA BACIA DE INTERESSE. ... 48
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1. Contextualizando
A modelagem sistêmica de alocação de água, realizada para seis cenários potenciais, traz como resultado os déficits hídricos (m³/s) mês a mês para cada reservatório da Bacia do Piancó-Piranhas-Açu (PPA). Sabendo-se as proporções em que se dividem as demandas por água em cada reservatório, setorialmente e espacialmente, tem-se os correspondentes níveis de deficiência de água em cada município, que refletem a disponibilidade e distribuição de tal insumo e em seu conjunto caracterizam o Risco Físico sobre o qual a bacia está sujeita.
Assim, após a primeira e etapa de identificação de riscos e vulnerabilidades físicas – presentes e futuras – deve-se estimar economicamente as perdas potenciais associadas, quantificando-se enfim o Risco Climático Total da região. Nesse sentido, diferentes métodos de estimação de perdas podem ser empregados dependendo de seus propósitos específicos. A Figura 1.1 apresenta a etapa da Análise Custo-Benefício proposta abordada pelo presente apêndice.
Figura 1.1
Etapa da ACB Abordada por este Apêndice Técnico
Fonte: elaboração própria.
ETAPA ❷ Cálculo do Risco Climático Total Qual a magnitude da perda esperada? ETAPA Caracterização do Risco Físico
Onde e de que estamos em risco? Cenários climáticos:
alterações nos padrões
hidrometeorológicos Métodos de estimação de perdas por setor usuário
Padrões de vazão futura (oferta)
Perdas econômicas para cada cenário: RISCO CLIMÁTICO TOTAL Cenários de distribuição e disponibilidade hídrica: RISCO FÍSICO [I] Trajetórias socioeconômicas locais (demandas)
ETAPA ❸ Avaliação de medidas
Como responder?
MEDIDAS DE ADAPTAÇÃO IDENTIFICADAS Novas vazões
Custos das
medidas CUSTO/BENEFÍCIORELAÇÃO parâmetros alterados pelas medidas Perdas evitadas: benefícios das medidas [II] [III] [IV] Novas demandas Novo Risco Físico [V] Perdas econômicas recalculadas
A quantificação das perdas econômicas associadas à escassez de água no setor de recursos hídricos, no entanto, não é trivial, uma vez que os serviços prestados por tal insumo tangenciam todas as atividades humanas. Não obstante sua importância e onipresença, o valor da água pode ser contestado e será dependente do contexto considerado, ou seja, das condições de seu uso em um determinado local, durante um momento específico e para um propósito característico.
Além disso, a água pode ser abundante em termos absolutos, porém restrita em termos relativos, de forma que eventos de escassez hídrica geram perdas econômicas para os seus diversos usos, diretos e indiretos. Assim, o entendimento de como determinado evento de escassez altera efetivamente a produtividade de um sistema decorre das características deste sistema e das interações entre a água demandada e o volume deficitário.
Na posse de valores de demandas e déficits hídricos, a passagem sistemática para perdas na produção considera que o insumo afetado, no caso a água, por um fenômeno adverso, no caso sua escassez, irá impactar um determinado parâmetro do sistema produtivo, que por sua vez, afetará na mesma medida o volume de produto gerado e sua equivalente arrecadação segundo o valor de mercado. Assim, cada setor usuário carregará suas próprias premissas, inerentes ao processo de estimação das perdas econômicas associadas, a serem apresentadas neste documento.
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2. Conceitos Aplicados à Estimação de Perdas Econômicas
A quantificação dos serviços ambientais prestados pela água, que inerentemente trazem à tona seu valor e, como consequência, mensuram eventuais perdas decorrentes de sua ausência, deve ser realizada no âmbito da economia. Essa quantificação demanda, assim, o emprego de métodos de estimação econômica de recursos naturais, discutidos a partir de uma abordagem conceitual no Apêndice Conceitual – Métodos de estimação de perdas econômicas.
De forma reduzida, as técnicas de estimação se dividem basicamente em duas categorias:
As que utilizam os próprios instrumentos de mercado; e
Aquelas cujo elo é comportamental, isso é, que desvendam os valores por meio de preferências reveladas ou explicitadas, conforme ilustra-se na Tabela 2.1.
Tabela 2.1
Métodos de Estimação de Perdas Econômicas
INSTRUMENTOS DE MERCADO INSTRUMENTOS QUE NÃO DE MERCADO
Funções de Dose-Resposta Preferência Revelada Preferência Explicitada
Função de Produção
Custo de Reposição, Substituição ou custo Evitado
Preços Hedônicos
Custo de
Viagem Valoração Contingente
Fonte: Elaboração própria.
O emprego de cada técnica de estimação deve se adequar a cada contexto específico de uso da água, de forma a quantificar seu valor. Cada técnica, por sua vez, apresenta vantagens e desvantagens, sendo que por vezes a própria disponibilidade de dados e seu grau de confiabilidade condicionam o emprego de uma ou outra.
Dentre os métodos existentes, aquele que atende com mais rigor aos propósitos da ACB é o de função da produção, a ser detalhado no próximo item. Tal método reflete o uso da água
como elemento de uma função de produção de bens e serviços diversos, ou seja, como um insumo do processo produtivo (vide Quadro 2.1), contabilizando seu valor de forma mais aderente ao contexto local.
A estimação econômica deve mensurar as perdas potenciais, bem como os ganhos de possíveis medidas adaptativas, frente a cenários climáticos, para os usuários diretos da água, como:
agricultores, aquicultores, criadores de animais, indústrias e sistema de abastecimento urbano e rural. Dessa forma, tem-se uma importante distinção: a estimação de perdas econômicas pelo método de função da produção capta o valor mínimo que aquele recurso fornece ao sistema produtivo, espelhando uma fração do valor econômico total daquele recurso para o homem e para a natureza como um todo.
Nesse contexto, tal método de estimação é especialmente adequado à ACB, pois capta os impactos de 1ª ordem – definidos como aqueles que acometem aos usuários diretos da água na unidade de análise considerada. Assim, a função de produção revela um valor mínimo do recurso, não o real valor de escassez. Dessa forma, seu emprego não seria adequado caso o propósito fosse revelar o valor do recurso em si, ou seja, o valor da água, sendo nesse caso mais adequado o emprego de outras técnicas de estimação que, por sua vez, capturem impactos de 2ª ordem – que acometem usuários diretos e indiretos de tal recurso – como, por exemplo, o método de custo de reposição ou substituição.
2.1 Métodos de estimação empregados no contexto da ACB
Conforme apresentado, a estimação das perdas monetárias associadas ao risco físico na Bacia do Piancó-Piranhas-Açu será realizada sob os impactos de 1ª ordem em concordância com as finalidades da ACB proposta.
Método função de produção
O método de cálculo empregado, e que funciona a partir de uma ótica bottom-up, é o da função de produção, que se baseia fundamentalmente em duas etapas:
I. A primeira delas é o estabelecimento da relação física entre o evento crítico, no caso, a escassez hídrica, e a produção de determinado bem ou serviço, ou seja, das quantidades físicas dessa produção;
II. A segunda etapa é a interpretação de quanto desta parcela física, cujo evento crítico levou a uma redução, causou interferência econômica na produção que, se não fosse a restrição imposta pelo fenômeno climático, teria sido realizada.
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Ao se interpretar um determinado nível de impacto físico sobre a produção de um bem ou serviço, estabelece-se a dependência entre a disponibilidade de água e a geração do valor econômico. Trata-se assim da mensuração dos impactos de 1ª ordem, uma vez que se monetizam as repercussões diretas ao volume físico da produção e, consequentemente, ao valor econômico dessa produção diretamente impactado pelo evento de escassez hídrica.
Esse impacto de 1ª ordem, calculado apenas para o usuário direto da água, detém repercussões de 2ª ordem ao afetar usuários indiretos de tal recurso. Tais impactos de 2ª ordem tendem a ser maiores do que os de primeira, uma vez que consideram mais usuários e repercussões do mesmo evento de escassez. Não obstante, os impactos de 1ª ordem representam o uso mais tangível do recurso, representando assim valor "líquido e certo" de impacto.
Quadro 2.1
Água como Insumo e a Valoração de Eventos de Escassez Hídrica
Mesmo empregando-se um método que capte a relação física de primeira instância, a valoração dos eventos de escassez hídrica não é trivial. A água pode ser um insumo direto na produção de um determinado bem ou serviço, inclusive de forma linear, a exemplo de uma lavanderia ou de uma indústria de bebidas. Outras vezes, entretanto, a água é um dos diversos fatores de produção que compõe sistemas produtivos mais complexos, cujo uso não está necessariamente relacionado ao produto final de maneira explícita ou mesmo linear.
Há, ainda, a complexidade de se computar os efeitos da escassez hídrica em todo o seu dinamismo: os cenários de mudanças climáticas apontam para eventos de escassez com diferentes magnitudes e frequências, intensos, porém com durabilidade restrita; eventos de menor escassez e que perduram por anos sequenciais; além de uma miríade de situações intermediárias.
Na ausência de dados empíricos que estabeleçam a relação física da água como fator de produção, considerando a variação de magnitude e frequência dos eventos de escassez, são necessárias escolhas, entendimentos e sensibilidade para que se aproxime ao máximo os cálculos da realidade. Cada setor usuário, por mais que se utilize do mesmo método de valoração - função da produção - apresenta particularidades que merecem discussão e explicitação para que se interprete corretamente o valor deles derivado. Estas especificidades são discutidas para cada setor usuário, apresentados no próximo capítulo.
Método custo de reposição ou substituição
Outro método de valoração econômica de recursos naturais que também captura o valor de uso direto do recurso via preços de mercado é o de custo de reposição ou custo de substituição, que é
igualmente baseado em funções de dose-resposta (ou ação-reação). A distinção em relação ao método de função da produção é que enquanto este contabiliza a água (e seu custo) enquanto insumo da produção, o método de custo de reposição contabiliza exatamente o valor de reposição deste insumo para que a produção seja realizada (hipoteticamente) mesmo na ausência do recurso. De forma análoga, o custo de substituição considera o valor incorrido para a substituição daquele bem ou serviço que deixou de ser produzido na ausência do insumo água.
Esta distinção diferencia os métodos justamente pelo fato de capturarem ordens distintas de impactos, uma vez que ao contabilizar o recurso pelo valor de sua reposição, inclui-se os impactos de 2ª ordem. Estes são mais abrangentes do que os de 1ª ordem, uma vez que consideram mais usuários e repercussões do mesmo evento de escassez. Dessa forma, o uso deste método no presente estudo não se faz necessário para o emprego do método de Análise de Custo-Benefício, embora sua demonstração evidencie de forma complementar o valor de escassez da água em si, ou seja, se aproxima mais do valor do insumo sob risco de perdas.
Importante destacar que o emprego do método não demanda aderência com a aplicabilidade de sua forma de cálculo, pois o conceito de reposição ou substituição é utilizado para extrair o valor de uso do recurso natural naquele contexto (Quadro 2.2), para aquele usuário e seus impactados de 2ª ordem (também sob o ponto de vista antrópico) – e não para se adaptar ao evento de escassez.
Quadro 2.2
Exemplos: custos de reposição e de substituição
Em exemplo prático, tem-se que o custo de reposição de 10 m3 de água tratada em uma residência seja
exatamente o valor de um carro-pipa que forneça, paralelo à rede de abastecimento, esse mesmo volume de água. Caso, em uma situação de escassez, uma cidade inteira permaneça por dois meses completamente sem água na rede de abastecimento, compreende-se que o valor em risco é idêntico ao de se fornecer este exato volume demandado por meio exclusivo de carros-pipa (substituto mais próximo). Tal cálculo trata de uma representação do valor, independendo de sua real possibilidade de aplicação, o que, quando considerada, o condiciona a uma medida adaptativa.
Como outro exemplo, tem-se o valor de substituição da água: ao invés de se contabilizar o efeito que sua falta faz como insumo de produção agrícola, se contabiliza seu valor pela substituição do bem não produzido, a preços de mercado. Ou seja, tem-se que o valor de substituição do bem ou serviço não produzido é espelho do valor do seu insumo fundamental. Da mesma forma que para o custo de reposição, este pressuposto traz consigo impactos aos usuários indiretos, ou seja, de 2ª ordem.
As premissas adotadas para a estimação das perdas econômicas por meio do método de custo de reposição ou substituição em cada setor usuário são abordadas na seção 5, sendo apresentadas
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principalmente dado seu caráter complementar de sua aplicação em relação aos resultados obtidos a partir do emprego do método de função da produção.
3. Etapas metodológicas para a estimação de perdas por setor usuário
presente na Bacia – Método função de produção
3.1 Abastecimento
URBANO
Do déficit hídrico aos impactos no provimento de água
A estimação das perdas econômicas associadas ao abastecimento urbano, que incluí residências, serviços e pequenas indústrias, ilustra claramente a necessidade de um recorte conceitual que diferencie impactos de 1ª e 2ª ordem. Neste setor usuário, um evento de escassez hídrica acomete, em 1ª ordem, diretamente as companhias de abastecimento de água que, na ausência de seu principal insumo, interrompem seu serviço. Ou seja, a parcela referente ao déficit diz respeito à fração do serviço não prestado, que por sua vez, corresponde às atividades de captação, tratamento e distribuição não realizadas pela companhia no fornecimento de água tratada a seus clientes.
É evidente que o não provimento de água aos diferentes usuários residentes no perímetro urbano irá gerar reflexos na perda de produtividade da economia como um todo, ou seja, os mencionados impactos de 2ª ordem. No entanto, opta-se por estimar a perda do setor a partir do usuário de água em primeira instância - a companhia de abastecimento - uma vez que é esta quem se utiliza do insumo de produção água.
Principais premissas e parâmetros adotados
Posto que as perdas econômicas deste setor irão refletir justamente o serviço não prestado em decorrência do insumo água estar deficitário e, lembrando que a simulação foi conduzida considerando uma unidade de tempo mensal, tem-se que:
Sendo a água seu insumo básico, a relação entre a produção das companhias de abastecimento e o volume hídrico necessário para a prestação de seus serviços é direta;
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O volume de déficit incorrido (m³) dentro de cada mês corresponde à perda da capacidade da companhia em entregar esse exato volume de água tratada; e
O déficit de abastecimento de um mês considera como pressuposto que houve depleção total do insumo para distribuição, ou seja, haverá falta de água independentemente da existência de um volume reservado, que geralmente é estabelecido em 13 da vazão máxima diária.
Assim, um determinado déficit do setor de abastecimento, em um mês qualquer, é função do não atendimento de suas demandas, ou seja, do volume de água imperativo na captação para satisfatoriamente acolher as necessidades de seus consumidores. Observa-se que as demandas do setor de abastecimento foram quantificadas considerando o atendimento total dos usuários da rede urbana (incluindo residências, indústrias, comércios e serviços atendidos pela rede).
Nesse sentido, significa que um déficit de 0,001 m³/s no mês de julho no município de Água Branca, por exemplo, se traduz exatamente na falta de 0,001 m³/s de água provida para os habitantes desta região específica, dentro deste intervalo temporal. Dessa maneira, evidencia-se a relação linear entre o déficit apontado pela modelagem e o que se deixa de ter, na ótica das companhias de abastecimento de cada um dos municípios da bacia, em termos de água bruta.
Rebatimento no valor econômico
Para a mensuração dos riscos físicos no setor de abastecimento urbano, traduzidos aqui em valores econômicos, tem-se que o impacto direto do déficit hídrico nas companhias de abastecimento de água se dá pelos custos que tais companhias deixaram de incorrer na prestação insuficiente de seus serviços. Assim considera-se que:
O abastecimento de água é um serviço de utilidade pública, fornecido por empresas monopolistas, justamente para garantir a cobertura de toda a população e não apenas de quem pode pagar pelo sistema; e
Em decorrência disso, os custos não incorridos pela falta de insumo espelham, mesmo que em valor mínimo, a perda de serviços prestados.
Apesar das companhias de abastecimento serem de fato as consumidoras primárias na cadeia de fornecimento de água aos perímetros urbanos, são estas também empresas públicas, que detém
o monopólio natural do serviço e não visam a atividade econômica para além do suprimento satisfatório de toda a população. Ressalta-se ainda que o valor pago pelo consumidor referente à água entregue é em grande parte subsidiado pelo Estado, de forma que este não reflete o valor total despendido para o provimento de água.
Uma vez que o valor associado ao abastecimento é financiado pelo consumidor em conjunto
com subsídios do setor público, o gasto não incorrido para as companhias em função da não
realização de suas atividades – adução, tratamento e distribuição – e consequente não provimento de água para a população, representam diretamente o custo da escassez de tal
recurso para a sociedade, uma vez que esta é quem mantém exclusivamente o propósito de funcionamento e insumos financeiros das companhias de abastecimento.
Ainda se utilizando do exemplo de Água Branca, tem-se que a Companhia de Águas e Esgotos da Paraíba, que faz o atendimento no município, deixou de distribuir 0,001 m³/s no mês de julho, o que corresponde, como apresentado, exatamente ao montante que não mobilizou esforços na prestação do serviço, ou seja, não foi aduzido, tratado nem distribuído.
O cálculo econômico resulta assim do valor despendido com tais serviços, em determinado município, e contabilizado a partir do m3 de água tratada faturado (R$/m³), que representa, por
sua vez, diretamente o valor global desembolsado pela companhia e financiado pela sociedade, e multiplicado pelo volume hídrico deficitário.
Isso significa que, caso a despesa com o m3 no município de Água Branca seja de R$ 5,14, a falta
deste 0,001 m3/s no mês de julho, que representa um volume de 2.592 m3, se traduz em R$
13.322,88 de perda monetária.
Os valores das despesas com os serviços incorridos são obtidos a partir do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento - SNIS, indicador codificado como IN003.
Quando da existência de lacunas nos dados entre os municípios no intervalo entre 2012 e 2014, é adotado o valor médio ponderado pela população das despesas das companhias de saneamento estaduais, considerando os valores registrados para municípios de porte equivalente de acordo com o estado no qual se inserem (Paraíba ou Rio Grande do Norte). As faixas populacionais consideradas para tal segregação em porte municipal são as mesmas utilizadas no
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Atlas de abastecimento (ANA, 2010): municípios menores que 5 mil habitantes; entre 5 mil e 35 mil habitantes; entre 35 mil e 75 mil habitantes; e maiores que 75 mil habitantes.
Dessa forma, a Tabela 3.1 apresenta os valores médios adotados para os municípios sem informação no SNIS.
Tabela 3.1
Valor Médio das Despesas por m3 e Faixa Populacional
Estado Até 5 mil
habitantes Entre 5 e 35 mil habitantes Entre 35 e 75 mil habitantes Maior que 75 mil habitantes Paraíba 4,67 4,51 2,49 4,41*
Rio Grande do Norte 4,53 4,33 2,76 2,74**
* Valor referente exclusivamente a Patos.
** Valor referente exclusivamente a Mossoró (cuja sede não se encontra na Bacia).
TRANSPOSIÇÃO ENTRE BACIAS
Durante o processo de levantamento das demandas hídricas de cada setor usuário da bacia, como apresentado no Apêndice Técnico – Demandas Futuras, foi constatado que as transposições existentes na região, que fornecem água para as bacias situadas nos arredores, se destinam majoritariamente ao atendimento de necessidades de abastecimento urbano. Dessa forma, a estimação das perdas econômicas associadas aos impactos de seus déficits é valorada da mesma maneira que para o setor de abastecimento urbano da bacia, seguindo a mesma lógica apresentada anteriormente.
A água transposta para fora do perímetro de interesse, em se destinando para fins de abastecimento urbano, tem suas perdas econômicas associadas à relação linear entre o valor do m3 de água (R$/m³) e o volume hídrico deficitário, acompanhando, assim, o
realizado para os municípios inseridos na bacia; e
Como a transposição de água se dá entre bacias vizinhas, as despesas totais das concessionárias de água são assumidas similares.
Assim, os valores da despesa total com os serviços por m³ faturado (R$/m³) levantados a partir do SNIS, são adotados como os valores de despesas das companhias respectivas dos locais receptores das águas do Piancó-Piranhas-Açu. Considerou-se o valor médio ponderado para
municípios com população entre 35 e 75 mil habitantes, respectivo aos municípios de cada estado, na Bacia do PPA como o valor adotado. Ou seja, tem-se para as transposições da Paraíba o valor de R$ 2,49 por m3, e para as transposições do Rio Grande do Norte, R$ 2,76 / m3.
RURAL
A lógica para a estimação de perdas do setor de abastecimento rural é a mesma apresentada para o abastecimento urbano. O usuário direto, no entanto, não é a companhia de abastecimento, uma vez que, no meio rural, não se operam redes de distribuição e sim sistemas comunitários e/ou captações individuais. Dessa forma, estabelece-se novamente uma relação linear entre o volume do déficit, em m³, em um determinado mês e os custos não incorridos em decorrência da parcela de água não veiculada pelo sistema.
Tais custos associados à infraestrutura de abastecimento característica do meio rural são, entretanto, menos óbvios em comparação àqueles registrados para zona urbana, que apenas evidenciam os montantes investidos nos serviços prestados pelas companhias fornecedoras de água tratada. Nesse sentido, o estudo desenvolvido por Garrido, Rocha, et al. (2016) analisa, em escala local, diferentes experiências em torno dos serviços de abastecimento de água nas zonas rurais. Trata-se de sistemas multicomunitários e unicomunitários desenvolvidos no Brasil e que merecem destaque por se caracterizarem como alternativas institucionais, sociais, técnicas e financeiras sustentáveis.
De forma geral, os sistemas ideais para o abastecimento rural demandam universalidade da cobertura, regularidade de abastecimento, adequação do tratamento de água, micromedição efetiva e, na maioria deles, funcionamento automático de bombas com controle de nível de reservatórios. Ainda, tem-se que o sistema ideal deva ter sistema de faturamento informatizado, sendo os agentes arrecadadores externos às comunidades para redução de inadimplência e transparência de operação. Já em termos de tarifa de água média, espera-se que esta cubra os custos de operação e manutenção, mantendo o padrão razoável de serviço oferecido.
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Tabela 3.2
Perfil dos Modelos Avaliados em Cada Estado Considerado
Estado Multicomunitários Unicomunitários
Bahia 1 1 Ceará 1 2 Minas Gerais 1 2 Paraná 0 3 Pernambuco 0 4 Piauí 1 2
Rio Grande do Norte 1 2
Fonte: Garrido, Rocha et al. (2016).
Observa-se que nem todos os modelos acima, claramente, cumprem com os requisitos de um sistema ideal de abastecimento rural, sendo intuito do referido estudo analisar principalmente os aspectos de sucesso identificados em cada um deles para propor eventuais replicações.
A análise dos sistemas de abastecimento rural conduzida por Garrido, Rocha et al. (2016) no estado do Rio Grande do Norte abrange municípios inseridos na bacia de interesse, contribuindo significativamente no contexto da aplicação prática da ACB proposta. Sendo eles:
Comunidade de Caatinga Grande, no município de São José do Seridó (UPH Seridó); e
Região de Serra do Santana e suas localidades filiadas de Mar Vermelho e Santana, no município de Lagoa Nova (UPH Seridó).
A região de Serra do Santana opera o modelo multicomunitário do CONISA1. Trata-se de um
consórcio público com caráter autárquico que presta serviços nas comunidades rurais da região, formada pelos municípios de Bodó, Cerro Corá, Florânia, Lagoa Nova, Santana do Matos, São Vicente e Tenente Laurentino Cruz, todos eles inseridos na Bacia do PPA.
Especificamente sobre os serviços de abastecimento, a CONISA atua no sistema multicomunitário das comunidades Mar Vermelho e Santana, operando uma ETA completa e que atende, respectivamente, 44 e 56 ligações. A comunidade de Lagoa da Onça, onde opera um modelo unicomunitário com 64 ligações, também é atendida pelo mesmo tipo de sistema. Já a
comunidade Caatinga Grande, com 70 ligações, é unicomunitária e opera por meio de dessalinização.
O consórcio, CONISA, compra água da adutora de Serra do Santana, da CAERN2, e distribui para
as comunidades atendidas. O levantamento de custos de operação e manutenção do sistema incluiu as despesas com pessoal, energia e outros, tais como materiais para o tratamento da água e de manutenção, serviços de terceiros e despesas gerais.
Especificamente para a CONISA, os valores identificados para os modelos multicomunitários analisados foram os seguintes (GARRIDO, ROCHA, et al., 2016):
Custo médio de operação e manutenção: R$ 13,44 por ligação por mês, ou R$ 1,86/m3;
e
Valor médio da tarifa: R$ 15,92 por ligação por mês, ou R$ 2,20/m3.
Há, no consórcio CONISA, uma diferença de 18% entre a receita e os custos, observando-se que para a operação conseguir se manter economicamente acessível ao usuário e ao mesmo tempo cumprir sua função de prover acesso à água tratada no meio rural, a Companhia Estadual de Abastecimento realiza um subsídio no custo da captação de água (GARRIDO, ROCHA, et al., 2016).
Compreende-se, assim, que para efeitos de consideração das despesas do serviço de abastecimento rural para fins de aplicação na valoração econômica via função de produção, deve-se considerar o valor equivalente à receita. Essa lógica advém do fato de que deve-sem subsídio, este seria uma melhor estimação do custo efetivo, que, por sua vez, mais se aproxima dos demais serviços de abastecimento rural estudados.
Eis que o estudo de referência encontrou uma grande variação de valores entre os diversos modelos analisados em termos de custos de operação e manutenção mensal por ligação, tendo
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como exemplos o SISAR3, que no Ceará registra o valor de R$ 12,97/mês/ligação, em
contraposição com a CENTRAL4, que na Bahia pratica um valor de R$ 19,35/mês/ligação.
É apontada a relação existente entre o custo de operação e manutenção e os pagamentos com energia elétrica por conta dos bombeamentos necessários para as reservações. Também para efeitos de comparação, tem-se que o valor do m3 no SISAR, tido como uma das experiências de
maior sucesso, é de R$ 2,01 (em 2014).
Dessa forma, adota-se como despesas para os serviços de abastecimento rural o valor de R$
2,20 por m3, praticado pelo CONISA, como representação dos demais sistemas de abastecimento
rural da Bacia do PPA.
O fluxograma abaixo resume o processo de estimação de perdas econômicas para o setor de abastecimento, sendo aplicável de maneira genérica em suas três modalidades possíveis.
Figura 3.1
Fluxograma: estimação da perda econômica no setor de abastecimento urbano e rural
Fonte: Elaboração própria.
3 Sistema Integrado de Saneamento Rural.
4 Central das Associações Comunitárias para Manutenção de Sistemas de Abastecimento de Água e Esgotos Sanitários. Simulação de alocação de água Déficits hídricos mensais O volume de déficit incorrido (m³) em um mês corresponde à perda da capacidade da companhia em entregar tal volume
de água tratada
Os custos não incorridos em razão da água não aduzida,
tratada e distribuída, representam os impactos de primeira ordem PERDA ECONÔMICA Companhias de abastecimento de água de cada município Volume hídrico deficitário m3de água tratada faturado (R$/m³)
3.2 Agricultura Irrigada
Do déficit hídrico aos impactos na produtividade das culturas
A perda econômica deste setor, quando do acontecimento de um evento de escassez, será proporcional ao impacto observado na produtividade das culturas plantadas em função do rebatimento do déficit hídrico no processo de irrigação. Tal impacto na produtividade, no
entanto, se desenvolve de maneira distinta entre modalidades de cultivo, variando consideravelmente entre lavouras permanentes e temporárias. Uma vez que se variando a
cultura, varia-se também a resposta da produção a uma possível falta de água, a abordagem proposta irá refletir o perfil e as principais características das plantações na bacia cultivadas.
Principais premissas e parâmetros adotados
A Tabela 3.3 abaixo traz a distribuição da área de cada cultura irrigada por UPH da bacia, agregando-se estas em grupos principais de acordo com a característica de cultivo, seja temporário ou permanente.
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Tabela 3.3
Distribuição da Área Irrigada por Grupo de Cultura
UPH Área irrigad a (ha) Temporárias Permanentes Outro s Arro z Feijão Milh o Melão e melanci a Frutas permanentes 5 Forrageira s para corte PIANCÓ 2.177 8% 42% 31% 0% 8% 1% 10% ALTO PIRANHAS 294 9% 29% 48% 0% 10% 1% 3% PEIXE 5.533 3% 5% 24% 0% 56% 11% 1% ESPINHARAS 72 0% 23% 12% 8% 8% 3% 45% MÉDIO PIRANHAS PARAIBANO 1.691 1% 59% 18% 1% 6% 9% 7% SERIDÓ 1.260 0% 12% 5% 9% 3% 58% 14% MÉDIO PIRANHAS PARAIBANO/POTIGU AR 769 5% 56% 17% 0% 0% 0% 23% MÉDIO PIRANHAS POTIGUAR 139 0% 51% 45% 0% 1% 0% 2% PARAÚ 8 0% 0% 0% 0% 0% 100% 0% PATAXÓ 9.558 0% 30% 32% 1% 28% 2% 7% BACIAS DIFUSAS DO BAIXO PIRANHAS 2.244 0% 35% 23% 8% 25% 4% 5% TOTAL 23.745 2% 28% 27% 2% 28% 8% 7%
Fonte: (ANA, em andamento).
Nota-se que não há na região uma cultura específica que prepondere em questão de área irrigada, no entanto, observa-se que:
O milho e o feijão se destacam como as principais culturas irrigadas, representando a maior parcela em termos de extensão da plantação;
Em relação às frutas permanentes, a banana e o coco-da-baía são as culturas mais significativas, complementadas ainda pela goiaba e pela manga; e
Embora as culturas do arroz, do melão e da melancia sejam pouco expressivas em área irrigada, optou-se por incluí-las como grupos independentes uma vez que:
O arroz demanda água em quantidades notadamente superiores a outras culturas e,
O melão e a melancia são frutas de grande valor agregado.
5 Grupo caracterizado pela parcela mais expressiva entre as culturas plantadas dentro desta modalidade, quais sejam: o coco-da-baía, a banana, a manga e a goiaba.
Quadro 3.1
Observações a Respeito do Perfil da Agricultura na Bacia
Ressalta-se que nem todas as culturas produzidas na bacia são irrigadas, havendo uma parcela relevante que corresponde a plantios de sequeiro e que não dependem de captações de caráter hídrico. Apesar disso, as culturas irrigadas tendem a render mais do que as não irrigadas, sendo, portanto, a água um diferencial na geração de valor e inclusive o insumo que viabiliza a produção de variedades de alto valor agregado, como no caso do melão e da melancia.
Há ainda outras culturas irrigadas na região, porém com expressividade individual pequena, são elas (em ordem alfabética): abóbora, acerola, alface, algodão arbóreo e herbáceo, batata, caju, cana-de-açúcar, cebola, coentro, fava, fumo, graviola, hortaliças, limão, mamão, mandioca, maracujá, pinha, pupunha, sorgo forrageiro e em grão e tomate.
A modelagem de alocação de água na bacia considerou as demandas hídricas do setor de agricultura, de acordo com cada município, como um agregado único de consumo global da atividade, não sendo, portanto, diferenciadas à qual cultura particular estas demandas se relacionam. Dessa forma, é necessário o rateio de tal demanda total entre os grupos de
culturas considerados, sendo este obtido a partir da necessidade de água específica de cada plantação.
A demanda de água particular de cada cultura é definida por sua lâmina de irrigação, ou seja, a quantidade de água solicitada por hectare plantado de tal cultura ao longo dos meses do ano. Isto significa que, a partir da lâmina, é dada a relação entre a necessidade de água da cultura e sua época ideal de cultivo, incluindo ainda a variação entre as demandas hídricas de suas diferentes fases fenológicas. Os valores mensais das lâminas características de cada cultura foram compilados pela ANA (em andamento), de forma que, a partir deles, pode-se realizar o rateio entre a demanda total de um município e as demandas individuas das culturas nele plantadas.
Da mesma forma que é feito o rateio da demanda entre as culturas, faz-se a divisão dos déficits correspondentes. Em posse do déficit hídrico de cada cultura, em cada município e em cada mês do ano, estabelece-se a relação entre um episódio de falta de água e sua consequência para o crescimento e desenvolvimento das plantações. Tal passagem, embora a evidente dependência entre água e produção, não é trivial, dado que se deve respeitar as fases fenológicas de cada cultura, bem como compreender exatamente em que proporção um determinado déficit afeta cada uma delas.
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Para as culturas temporárias, a falta de água - mesmo que pequena - quando na fase mais crítica de seu desenvolvimento, pode implicar na perda total da safra; e
Para culturas permanentes, a produtividade irá resultar principalmente de uma combinação entre a frequência e a magnitude dos déficits hídricos.
CULTURAS PERMANENTES
Apesar de a banana ser uma cultura de ciclo temporário longo, levando mais de um ano para completar seu período de crescimento, as plantações desta cultura compreendem plantas em diversos estágios de crescimento, que requerem água constantemente e produzem frutos de maneira ininterrupta, funcionando, na prática, como uma cultura permanente. Assim as árvores produtoras de coco-da-baía e banana, as principais deste grupo, devem ser irrigadas ao longo de todo o ano, em primeiro lugar para garantir a saúde da árvore e, em seguida, para garantir uma boa produtividade.
Dessa forma, considera-se que:
O impacto de um fenômeno de escassez sobre as diferentes safras irá depender de como tais culturas respondem às possíveis configurações de frequência e magnitude de déficits hídricos;
A análise da ocorrência desses parâmetros no tempo contínuo, ou seja, a magnitude e frequência entre eventos sequenciais, irá definir as condições de permanência dos fenômenos de escassez; e
A cada condição de permanência distinta é associada uma perda de produtividade potencial.
I. Em relação à magnitude e frequência dos déficits
O enquadramento dos déficits em classes de eventos de escassez hídrica de acordo com suas magnitudes permite o entendimento de como esses déficits estão distribuídos, ou seja, a frequência de tais eventos ao longo do ano. Dessa forma, torna-se possível, por exemplo, identificar um déficit considerado pequeno e que se mantém por muito tempo ou, da mesma forma, um déficit de grande magnitude, porém pontual.
Para a definição de tais classes e, consequentemente, das perdas de safra associadas, buscou-se referências que indicassem a possível influência de um evento de escassez sobre uma cultura de ciclo permanente. No entanto, em decorrência do maior dinamismo de tal modalidade de cultivo à carência de água, apenas aspectos qualitativos são comumente registrados. Assim, estabeleceu-se valores arbitrários que repreestabeleceu-sentasestabeleceu-sem de maneira satisfatória os possíveis efeitos de um déficit hídrico.
Define-se assim três classes de magnitude de déficit:
Classe 1 - Perceptível: % de déficit entre 10% e 30% da demanda;
Classe 2 - Acentuado: % de déficit entre 30% e 60% da demanda; e
Classe 3 - Severo: % de déficit maior que 60% da demanda.
Assim, a quantidade de vezes com que as classes que relacionam as possíveis magnitudes dos déficits hídricos se apresentam ao longo do tempo caracteriza a frequência de tais eventos. Abaixo é apresentado, em caráter expositivo, um exemplo da sistemática empregada para classificação dos déficits e entendimento da frequência dos eventos de escassez.
Exemplificação - Magnitude e frequência de déficits hídricos
Mês / Ano Déficits resultantes da
simulação Classificação dos Déficits
... ... ...
Jan. / 2018 15% Classe 1
Fev. / 2018 25% Classe 2
Mar. / 2018 25% Classe 2
... ... ...
II. Em relação à permanência dos déficits
A consideração em conjunto destes dois importantes fatores, magnitude e frequência, caracterizam, por sua vez, as condições de permanência dos déficits, ou seja, a forma como tais eventos se distribuem no tempo, resultando em configurações de interações possíveis ao longo dos meses. Nesse sentido, cada arranjo de permanência se relaciona então com as
Intensidade Frequência
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características biológicas das culturas permanentes e os efeitos resultantes de um fenômeno de escassez e, portanto, sobre a produtividade final da safra.
Tem-se, assim, que uma condição específica de permanência irá relacionar possíveis classes de magnitude de déficit, que em conjunto configuram diferentes frequências e ocasionam as perdas de safra associadas.
Assim, para a definição das condições de permanência dos déficits é entendido que:
Um déficit pontual, por maior que seja, dificilmente incorrerá na perda do valor da produção de uma cultura durante todo o ano;
A ocorrência de uma sequência de meses com déficit, por menor que sejam, irá ocasionar em alguma perda da produção, seja via quebra de parte da safra ou ainda por desenvolvimento da cultura aquém do esperado para se realizar o valor de mercado desejado; e
Caso a magnitude e a frequência do déficit sejam ambos severos, dentro do intervalo de um ano, tem-se a perda total da safra (ou seja, a totalidade do valor da produção de um ano, subtraída de um valor residual de 10%6).
Por fim, são definidos os impactos físicos das condições de permanência, ou seja, como cada configuração de magnitude e frequência irá impactar efetivamente a produtividade de uma safra. A perda física é dada de acordo com a análise da permanência resultante entre as classes de déficits:
Alta permanência de déficits Severos: perda máxima definida como 90% da safra (10% residual);
Alta permanência da interação de déficits Severos e Acentuados: perda de 70% da safra; e
Permanência não tão intensa entre as possíveis configurações das três classes de déficits: perda de 50% da safra.
Exemplificação - Algumas configurações possíveis de permanência
6 Valor arbitrariamente adotado como razoável considerando-se que mesmo quando da ocorrência de uma seca severa, com déficits de água elevados e alta permanência, mediante diferentes ações abstratas o produtor é capaz de manter uma parcela da safra comercializável.
Mês / Ano Alta permanência de déficits de classe 3 Alta permanência da interação de déficits de classe 3 e 2
Permanência não tão intensa entre as possíveis configurações das três classes Permanência menos intensa entre as possíveis configurações das três classes Jan. / 2018 0 3 1 0 Fev. / 2018 3 2 2 1 Março. / 2018 3 2 0 2 Abril / 2018 3 2 3 0 Maio / 2018 0 0 0 2 Perda da safra correspondente (ano) 90% 70% 50% 20%
Tais premissas e metodologia são aplicadas igualmente para todas as culturas identificadas como permanentes. Ressalta-se que os valores estabelecidos para as porcentagens de perda de safra associada às possíveis configurações de permanência de déficits foram arbitrariamente determinados considerando-se uma resposta potencial das culturas frente à escassez hídrica.
CULTURAS TEMPORÁRIAS
A maneira como um déficit hídrico, ou uma sequência deles, irá afetar a produtividade de uma lavoura temporária irá depender das características biológicas da cultura e, mais especificamente, do momento em que determinado déficit ocorreu. Dados compilados localmente indicam que entre as quatro mesorregiões abrangidas pela bacia (Oeste Potiguar, Central Potiguar, Sertão Paraibano e Borborema), o período de plantio das culturas de milho, feijão e arroz variam discretamente. A Tabela 3.4 mostra como se dividem as áreas irrigadas dessas culturas entre as mesorregiões.
Tabela 3.4
Distribuição do Plantio entre Mesorregiões
Mesorregião Cultura
Feijão Milho Arroz
Oeste Potiguar 55,5% 63,1% 0,0%
Central Potiguar 6,9% 6,4% 8,7%
Sertão Paraibano 37,5% 30,5% 91,3%
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Por outro lado, considerando-se as mesorregiões que mais contribuem para a produção de cada cultura, a Tabela 3.5 apresenta como os períodos de plantio se configuram ao longo do ano em cada uma delas.
Tabela 3.5
Período de Plantio entre as Mesorregiões mais Expressivas
Mesorregião Cultura
Feijão Milho Arroz
Oeste Potiguar 2ª quinzena de janeiro - final de abril
2ª quinzena de janeiro - final de maio
2ª quinzena de janeiro - final de maio Sertão Paraibano Início de janeiro - 2ª
quinzena de abril
Início de janeiro - 2ª quinzena de maio
Início de janeiro - 2ª quinzena de maio
Assim, apesar da época de plantio das culturas variar ligeiramente entre os municípios, os padrões apresentados se caracterizam como majoritários e, portanto, foram assumidos como balizadores das respectivas etapas de desenvolvimento. Dessa forma, a Tabela 3.6 mostra como foram fixados, dentro de um ano, os períodos de plantio para cada cultura.
Tabela 3.6
Época de Plantio para cada Cultura Temporária
Jan. Fev. Mar. Abr. Maio Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov. Dez. Milho
Feijão Melão Melancia
Arroz
Fonte: (ANA, em andamento).
Uma vez que as culturas temporárias estão sujeitas ao replantio a cada novo ano, seus ciclos produtivos são consideravelmente menores em relação ao de culturas permanentes e, portanto, mais sensíveis às condições de estresse hídrico. Isto ocorre em função de seu estado de maturação final estar condicionado principalmente ao desempenho de um período específico, restrito a dias ou semanas, dentro das etapas mais críticas de seu crescimento.
Dessa forma, para essa modalidade de cultivo, mais do que frequência e magnitude de eventos, é necessário o entendimento do ciclo produtivo da cultura e de sua potencial resposta a diferentes
déficits pontuais, especialmente quando distribuídos em suas fases fenológicas mais cruciais. As duas culturas temporárias predominantes na bacia, como apresentado, correspondem ao milho e ao feijão, de maneira que a Figura 3.2 e a Figura 3.3 ilustram as fases fenológicas dessas culturas e como elas se relacionam com a necessidade de água e o desenvolvimento final da planta.
Figura 3.2
Fases Fenológicas do Milho
Fonte: elaboração própria com base em informações da Embrapa (2015). Emergência Rápido Crescimento Pendoamento Embonecamento e Polinização Maturação Fisiológica DIAS APÓS A POLINIZAÇÃO
12
24
36
48
55
SEMANAS APÓS A EMERGÊNCIA
0 06 08 09 a 10
Período de maior vulnerabilidade às condições do ambiente Definição da densidade dos grãos
Maior necessidade hídrica: déficits nesse período provocam maiores
reduções de produtividade
Definição do tamanho da espiga
31 / 92
Figura 3.3
Fases Fenológicas do Feijão
Fonte: elaboração própria com base em informações de diferentes fontes.
Quadro 3.2
Fases Fenológicas, Escassez de Água e Produtividade da Cultura
Durante seu ciclo produtivo, uma planta exposta ao ambiente natural irá com ele interagir e responder às condições ora impostas, de forma que, a cada nova fase de seu desenvolvimento suas necessidades e retornos biológicos se transformam. Neste contexto, o sistema de irrigação age no sentido de suprir as maiores demandas da cultura nos períodos críticos de seu crescimento, evitar o estresse vegetal e maximizar a produtividade. Isso significa que o rendimento da produção estará condicionado ao suprimento hídrico e correto manejo de tal insumo, uma vez que tanto a falta quanto o excesso podem prejudicar o processo de maturação da cultura.
É reconhecido, no entanto, que um déficit hídrico em determinadas fases fenológicas é um dos fatores que afetam mais diretamente a produtividade final da cultura, dada a influência direta da água na assimilação da matéria seca e formação dos grãos ou frutos. Na cultura do milho, como exposto na Figura 3.2, o período que começa próximo ao pendoamento, passando pelo embonecamento e polinização, até aproximadamente 24 dias do início do processo de enchimento dos grãos, é identificado como o mais crítico para o estabelecimento das condições de quantidade e qualidade da espiga maturada.
Da mesma forma, para a cultura do feijão, o período fundamental de seu desenvolvimento está compreendido entre o florescimento, formação das vagens e, assim como para o milho, o enchimento dos grãos. Cada tipo de lavoura irá apresentar um intervalo de tempo específico entre os estágios de sua evolução, podendo tais padrões variar inclusive entre espécies de uma mesma cultura, além de estarem estreitamente condicionados às características específicas do local onde foram plantadas.
Fontes: Embrapa (2003, 2015).
A literatura a respeito dos diferentes sistemas de cultivo, compreendendo inclusive as culturas aqui consideradas – além do milho e feijão, o arroz, o melão e a melancia – aponta que, usualmente, as fases fenológicas mais intimamente relacionadas à produtividade da lavoura e,
Fase Vegetativa Fase Reprodutiva
DIAS APÓS A GERMINAÇÃO
Florescimento
Germinação Maturação
Colheita Formação de Vagens
Enchimento dos Grãos
0 35 55 80
Máxima necessidade hídrica: déficits nesse período provocam maiores
nas quais um potencial déficit hídrico implicará nas maiores perdas em quantidade e qualidade, abrangem o período entre o florescimento, a fertilização e o enchimento dos grãos ou frutos.
Assim, de maneira geral, o ciclo de crescimento e maturação vegetal das culturas temporárias apresenta um encadeamento de etapas até certo ponto genérico que, dadas as peculiaridades dos variados cultivares da região, pode ser entendido da mesma forma para todas as lavouras da bacia. A Figura 3.4 apresenta as principais características de tais fases do ciclo produtivo.
Figura 3.4
Descrição Geral das Fases Fenológicas das Culturas Temporárias
Fonte: Elaboração própria.
É importante ressaltar que tal pressuposto se faz válido principalmente no contexto do presente estudo que, em função de estimar as perdas econômicas associadas ao setor de agricultura irrigada, pretende uma aproximação razoável, porém consistente, buscando o equilíbrio entre aproximação e representatividade. Nesse sentido, assumindo-se que o período que vai do florescimento ao início da maturação afetará diretamente a produtividade, podendo inclusive representar a perda total da safra, a Figura 3.5 mostra os intervalos de tempo, em dias, entre os estágios de desenvolvimento de cada cultura.
Desenvolvimento Fecundação Maturação
Fase Vegetativa Fase Reprodutiva
GERMINAÇÃO FLORESCIMENTO COLHEITA
Iniciação floral e desenvolvimento da inflorescência: quando o número potencial de grãos/frutos é determinado
Período de fertilização: quando o potencial de produção é fixado
Enchimento dos grãos/Formação dos frutos: aumento da deposição de matéria seca Emergência da planta e crescimento vegetativo Menor necessidade de água Maior necessidade de água Menor necessidade de água
33 / 92
Figura 3.5
Intervalos entre os Estágios de Desenvolvimento das Culturas Temporárias
Fonte: Elaboração própria.
Apesar de conhecido o momento em que um déficit hídrico pode ser mais crítico à produtividade final da cultura, a relação entre a magnitude de tal déficit e a respectiva perda na produção é um tanto obscura. Nesse sentido, a Tabela 3.7 apresenta informações levantadas para o melhor entendimento da possível influência de um déficit hídrico na produtividade das culturas.
Tabela 3.7
Escassez Hídrica e Produtividade para o Milho e o Feijão
MILHO FEIJÃO
Dois dias de estresse hídrico podem reduzir até 20% de produtividade e estresse hídrico de quatro a oito dias diminui a produção em mais de 50% (EMBRAPA, 2015)
Déficit anterior ao embonecamento reduz a
produtividade em 20 a 30%. No
embonecamento, em 40 a 50%, e após isso, em 10 a 20%. A extensão do período
de déficit também é importante
(EMBRAPA, 2015)
Para o período de 30 dias após o pendoamento, bem como para o intervalo mais crítico de 2 antes e 7 dias depois do pendoamento, a relação entre déficit hídrico e produtividade dos grãos é quadrática (BERGAMASCHI, DALMAGO,
Disponibilidade hídrica escassa durante as fases de floração e formação das vagens na cultura do caupi, reduziu a produção em 44 e 29%, respectivamente, quando comparado com o tratamento que não sofreu déficit hídrico (LABANAUSKAS, SHOUSE e STOLZY, 1981) Estresse durante os estágios de florescimento e
enchimento das vagens exerceu influência negativa reduzindo, entre 35 a 69%, a produção de grãos (SHOUSE, DASBERG, et al., 1981) Redução de 22% na produtividade do feijoeiro,
quando o efeito do déficit hídrico ocorreu nos estágios de floração e enchimento de grãos (BRITO, 1993)
Redução de 30,9% em relação ao tratamento sem déficit hídrico, nos estágios de floração e enchimento de grãos (BEZERRA, ARARIPE, et al., 2003)
Produtividade menor em 10,1%, 35,8 e 5,4% Desenvolvimento
Emergência/Crescimento
Fecundação
Enchimento dos grãos/Formação dos Frutos Maturação
DIAS Milho Feijão Melancia Melão Arroz 60 70 110 120 35 75 90 45 - 75 75 - 135 40 - 60
Fase Vegetativa Fase Reprodutiva
35 84 105
45 - 60 72 - 98 100 - 120
GERMINAÇÃO FLORESCIMENTO COLHEITA
Embonecamento
Flores masculinas Flores femininas
MILHO FEIJÃO
et al., 2006) quando da supressão da irrigação na
Emergência, Enchimento e Maturação. Quando da Floração, a produtividade do feijoeiro reduziu em 76,2% quando comparado com a irrigação em todas as fases (MIORINI e SAAD, 2011) Fonte: Elaboração própria.
Dada a complexidade em definir como uma falta de água irá impactar a produção final para cada cultura considerada, visto a própria diversidade de conclusões compiladas a partir de diferentes pesquisas, optou-se por estabelecer uma relação entre o momento do déficit, sua magnitude e a perda na produção, que fosse igualmente aplicável para todas as culturas, resguardando-se o teor de aproximação assumido.
Nesse sentido, a Figura 3.6 apresenta, de acordo com o exposto na Figura 3.5 os meses mais críticos em termos de necessidade de água para cada cultura destacados em vermelho. Apesar do período crítico de algumas culturas não compreender exatamente dois meses completos, optou-se por estender um pouco este intervalo e assim não subestimar a perda de safra potencial, dada a relevância deste momento em seus processos de crescimento.
Figura 3.6
Mês de Desenvolvimento Crítico para Cada Cultura
Jan. Fev. Mar. Abr. Maio Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov. Dez. Milho
Feijão Melão Melancia
Arroz
Fonte: Elaboração própria.
Assim, estabelece-se na Tabela 3.8 como um evento de escassez de água irá impactar a produção desta modalidade de plantio.
Tabela 3.8
Relação entre Déficit Hídrico e Perda na Produção para Culturas Temporárias
35 / 92 No período antes ou
após o mês mais crítico
Perda de 10% da Produção Perda de 20% da Produção Perda de 25% da Produção
No mês mais crítico Perda de 40% da
Produção
Perda de 70% da Produção
Perda da safra, com 5%7 de residual Fonte: Elaboração própria.
Rebatimento no valor econômico
Uma vez definida a forma como cada cultura, permanente ou temporária, irá responder fisicamente a um déficit hídrico, ou seja, como sua produtividade final será afetada por um evento de escassez, parte-se para o estabelecimento da relação econômica que, por sua vez, indicará a perda monetária decorrente do valor não incorrido em razão da produção afetada.
Assim, o valor da produção perdida é função da parcela física da safra não produzida, sendo esta obtida a partir da área irrigada de cada cultura e cada município. Esta passagem é realizada com base nos dados da PAM - Pesquisa Agrícola Municipal do IBGE, que traz, por unidade de interesse, a área plantada e a quantidade produzida, permitindo inferir a produtividade em toneladas por hectare de acordo com a lavoura e espaço geográfico.
Vale ressaltar que o levantamento da PAM não diferencia a produtividade de áreas irrigadas e não irrigadas, apesar das áreas irrigadas se apresentarem mais produtivas do que as de sequeiro. Sabe-se, portanto, que a produtividade média de cada cultura dada por esta base apresenta-se enviesada, representando um valor inferior ao observado na prática em lavouras irrigadas.
Dessa maneira, como forma de contornar tal viés nos valores de produtividade média por cultura irrigada, adota-se a seguinte mecânica:
Primeiramente, compara-se as áreas plantadas totais e aquelas irrigadas, por cultura, nos municípios da Bacia do PPA;
Em seguida, destaca-se os municípios que detém a maior fração da área plantada sob irrigação;
7 Valor arbitrariamente assumido como razoável do residual de uma safra frente a condições críticas de déficit hídrico. Observa-se que o residual para as culturas temporárias é inferior ao das culturas permanentes dada sua maior sensibilidade à escassez pontual de água, considerando-se estas portanto menos resistentes à tais eventos.
Realiza-se então o cálculo da produtividade por hectare a partir da média ponderada destes municípios;
O resultado obtido é por fim aplicado para as áreas irrigadas no restante da Bacia;
Realizado o cálculo da produtividade média por hectare das culturas irrigadas, atribui-se o valor econômico à produção não realizada devido à escassez hídrica. Novamente, a PAM traz os valores, por cultura e por município, auferidos pelo produtor. Torna-se importante reforçar que, por se tratar de um método de estimação de perda econômica baseado no valor de produção e com foco nos impactos de primeira ordem, é o produtor o usuário em primeira instância da água de irrigação e, portanto, justamente o agente que deixa de arrecadar o valor não incorrido pela perda de safra.
Em relação ao valor econômico da produção, ressalta-se que:
Uma seca acomete a região desde 2012, se estendendo até o presente momento; e
Ao compreender-se que a situação atual não corresponde à situação usual, serão considerados os valores de produtividade das safras imediatamente anteriores à seca, ou seja, aquelas de 2010 e 2011.
Assim, o valor da produção reflete o valor pago aos produtores, de acordo com o montante da cultura produzida e em cada município, dado que a saca de milho vale a mesma coisa independente de ter sido produzida em área irrigada ou não. Dessa forma, ao se quantificar o valor (total) da produção a partir da quantidade produzida, tem-se o valor por tonelada de cada produto, que é então, por sua vez, aplicado à porção da produção física perdida, ou seja, não realizada.
A alocação do valor da produção em relação aos diferentes perfis de cultura se dá da seguinte forma:
Para culturas temporárias com uma safra anual a perda máxima é o valor total daquela produção, considerando-se o residual imposto;
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Já para culturas temporárias anuais com mais de uma safra, a perda máxima se dá por safra, tendo como balizador a produtividade (ton/ha) de cada uma das safras;
Para culturas permanentes, na quais a safra ocorre ao longo do período fixo de um ano, assume-se que as perdas máximas alcançam 90% da produção daquele ano específico, representando, como justificado anteriormente, um residual de 10%;
Para essas culturas (permanentes), pressupõe-se ainda que por mais intensos e frequentes que sejam os déficits hídricos, não há perda do estoque, ou seja, as árvores responsáveis pela produção não morrem, mas apenas deixam de produzir seus frutos, comercializáveis, a cada safra. Muito embora saiba-se que as árvores (estoque) de fato podem ser prejudicadas a ponto de não mais produzirem no futuro, a modelagem de tais fatos incorre pressupostos e potenciais erros para além das margens de tolerância do presente exercício.
